[發明專利]一種染污絕緣子表面電弧圖像信息采集方法及系統

在審

• 申請號: 201610117544.5
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105629041A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 晏年平;萬華;劉寧平;裴茂林
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165;G01R31/12
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種染污絕緣子表面電弧圖像信息采集方法及系統，屬于輸變電技術領域。

背景技術

隨著經濟社會的發展，我國染污放電問題日益突顯，污閃故障時有發生，嚴重威脅電網安全穩定運行。落實防污工作的首要措施是根據設備所在地區污穢等級合理選擇外絕緣尺寸，常用的方法有兩種：一種是根據污區級別，由爬電比距來決定輸變電設備外絕緣（簡稱“爬電比距法”）；另一種是根據試驗獲得的實際絕緣子的污耐受電壓選定絕緣子（簡稱“人工污穢試驗法”）。目前，我國采用前一種方法，雖然在可操作性等方面有一定優勢，但在準確度等關鍵性能方面明顯不如歐美日等發達地區所采用的后一種方法。而深入開展“人工污穢試驗法”及污穢閃絡特性的研究，前提在于準確獲取絕緣子表面電弧的圖像信息、電流信息及電壓信息。然而，絕緣子表面電弧具有持續時間短、發展速度快，以及隨機性明顯等特點，使得捕捉絕緣子表面電弧圖像信息的難度巨大。因此，研究染污絕緣子表面電弧圖像信息的采集方法及系統，對于提升我國防污工作技術水平具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種染污絕緣子表面電弧圖像信息的采集方法及系統，用于解決染污絕緣子表面電弧圖像信息捕捉困難的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案是，首先對被試絕緣子定量涂刷滿足污穢度要求的污層，經充分干燥后將被試絕緣子放置于霧室當中進行受潮，與此同時對被試絕緣子施加一定的電壓，并連續監測其電壓信號和絕緣子的泄漏電流信號，選擇其中的泄漏電流信號作為觸發信號，觸發高速攝影儀捕捉絕緣子表面電弧圖像。

本發明觸發采集染污絕緣子表面電弧圖像信息的方法包括如下步驟：

步驟1：對被試絕緣子定量涂刷滿足污穢度要求的污層；

步驟2：經充分干燥后將被試絕緣子放置于霧室當中，底部用鋁板及絕緣底座支撐起來，用膠質線鋁板接地；

步驟3：對被試絕緣子施加一定的試驗電壓U_b，用鉗形電流傳感器測量接地的膠質線上流過的絕緣子泄漏電流i_LC；

步驟4：打開霧室中的霧發生器，使被試絕緣子逐漸受潮，以此同時，使用錄波儀實時采集被試絕緣子上施加的電壓信號U_b及泄漏電流信號i_LC；

步驟5：采用絕緣子泄漏電流信號i_LC作為高速攝影儀的觸發采集信號，設定觸發電平i_trig，以及高速攝影儀的拍攝速度v；

步驟6：當泄漏電流信號i_LC幅值達到i_trig時，錄波儀輸出觸發信號，觸發高速攝影儀以速度v捕捉絕緣子表面電弧圖像，當泄漏電流信號i_LC幅值小于i_trig時，錄波儀不輸出觸發信號，高速攝影儀則處于待觸發狀態。

所述步驟2中染污絕緣子的放置過程中，要求用鋁板及絕緣底座將染污絕緣子支撐起來，從上之下的放置次序依次為染污絕緣子、鋁板、絕緣底座，其中鋁板與染污絕緣子底部法蘭可靠連接，而絕緣底座的絕緣電阻不低于3000MΩ，這樣的放置方法可使絕大部分絕緣子泄漏電流都流經膠質線，減少絕緣子的泄漏電流測量誤差。

所述步驟3中采用鉗形電流傳感器以空間電磁耦合的方式測量泄漏電流，將測量回路與加壓回路充分隔離，安全可靠。

為完整測量泄漏電流信號i_LC，盡可能減少測量誤差，測量時采用三個泄漏電流傳感器同時進行，測量檔位分別置于200mA檔、2A檔和20A檔，其中200mA檔電流傳感器用于測量絕緣子表面無電弧時的泄漏電流，2A檔電流傳感器用于測量絕緣子表面存在局部電弧時的泄漏電流波形，20A檔電流傳感器用于測量閃絡時的電流。

所述步驟4中錄波儀的采集通道數為8通道，可同時采集3個電流傳感器的泄漏電流信號和1個電壓信號，采樣頻率200k，可設置觸發電平并觸發輸出+5V的TTL電平。